ADSORPSI ION Cd(II) DAN METIL ORANGE MENGGUNAKAN Alfa-SELULOSA/ASAM HUMAT DENGAN AGEN PENAUT SILANG EPIKLOROHIDRIN

OKSITA ASRI W, Dr. Sri Sudiono, S.Si., M.Si ; Dr.rer.nat. Nurul Hidayat Aprilita, M.Si

2021 | Tesis | MAGISTER KIMIA

Adsorpsi ion Cd(II) dan metil orange (MO) menggunakan asam humat/selulosa tertaut silang epiklorohidrin telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis asam humat/selulosa tertaut silang epiklorohidrin, menentukan pH optimum, waktu kontak, konsentrasi awal dan studi desorpsi ion Cd(II) dan MO. Pembuatan adsorben diawali dengan isolasi selulosa yang berasal dari tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang diperoleh dari Sumatera Utara dan isolasi asam humat yang berasal dari tanah gambut yang diperoleh dari Rawa Pening. Kemudian asam humat ditaut silang pada selulosa dalam larutan basa (NaOH), selanjutnya dilakukan penambahan epiklorohidrin sebagai agen penaut silang sambil dipanaskan pada suhu 60 oC selama 2 jam. Adsorben asam humat/selulosa tertaut silang epiklorohidrin (AH/Sel-ECH) selanjutnya dikarakterisasi menggunakan spektroskopi FTIR, XRD dan SEM. Larutan ion Cd(II) dan MO sebelum dan sesudah adsorpsi dianalisis menggunakan AAS dan spektrofotometri UV-Vis. Studi desorpsi ion Cd(II) dilakukan pada larutan akuades, NH4OCl 0,3 M dalam 25% CH3COOH, KNO3 0,5 M dan Na2EDTA 0,1 M. Desorpsi MO menggunakan larutan pendesorpsi seperti HCl pH 4, NaCl 0,1 dan 1,0 M serta etanol 40% dan 60%. Hasil karakterisasi menggunakan FTIR menunjukkan bahwa adsorben AH/Sel-ECH memiliki gugus aktif antara lain �OH, -C=O, dan �COOH. Karakterisasi menggunakan XRD menunjukkan puncak difraksi pada daerah 2θ sekitar 11,41; 20,25; 22,55; dan 42,66o yang menunjukkan keberadaan senyawa galaktosa, xilosa, glukosa dan fase polisakarida. Hasil SEM-EDX menunjukkan permukaan adsorben memiliki ukuran pori yang tidak seragam, morfologi permukaan cenderung bersih dan bebas dari serpihan serta menunjukkan adanya kandungan unsur C, O, N dalam AH/Sel-ECH, disamping itu unsur S, N dan logam Cd(II) setelah adsorpsi ion Cd(II) dan MO. Interaksi optimum AH/Sel-ECH dengan ion Cd(II) dan MO masing-masing terjadi pada pH 6 dan pH 2 dengan konsentrasi 120 mg/L untuk Cd(II) dan 150 mg/L untuk MO serta waktu kontak diperoleh 40 menit untuk ion Cd(II) dan 120 menit untuk MO. Adsorpsi ion Cd(II) dan MO oleh AH/Sel-ECH mengikuti model kinetika orde dua semu dan isoterm Freundlich dengan kapasitas adsorpsi ion Cd(II) dan MO masing-masing adalah 8,45 x 10-4 mmol/g dan 9,84 x 10-5 mmol/g. Studi desorpsi menunjukkan bahwa larutan NH4OCl 0,3 M dan etanol 60% merupakan larutan yang paling efektif untuk mendesorpsi ion Cd(II) dan MO.

Adsorpsi ion Cd(II) dan metil orange (MO) menggunakan asam humat/selulosa tertaut silang epiklorohidrin telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis asam humat/selulosa tertaut silang epiklorohidrin, menentukan pH optimum, waktu kontak, konsentrasi awal dan studi desorpsi ion Cd(II) dan MO. Pembuatan adsorben diawali dengan isolasi selulosa yang berasal dari tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang diperoleh dari Sumatera Utara dan isolasi asam humat yang berasal dari tanah gambut yang diperoleh dari Rawa Pening. Kemudian asam humat ditaut silang pada selulosa dalam larutan basa (NaOH), selanjutnya dilakukan penambahan epiklorohidrin sebagai agen penaut silang sambil dipanaskan pada suhu 60 oC selama 2 jam. Adsorben asam humat/selulosa tertaut silang epiklorohidrin (AH/Sel-ECH) selanjutnya dikarakterisasi menggunakan spektroskopi FTIR, XRD dan SEM. Larutan ion Cd(II) dan MO sebelum dan sesudah adsorpsi dianalisis menggunakan AAS dan spektrofotometri UV-Vis. Studi desorpsi ion Cd(II) dilakukan pada larutan akuades, NH4OCl 0,3 M dalam 25% CH3COOH, KNO3 0,5 M dan Na2EDTA 0,1 M. Desorpsi MO menggunakan larutan pendesorpsi seperti HCl pH 4, NaCl 0,1 dan 1,0 M serta etanol 40% dan 60%. Hasil karakterisasi menggunakan FTIR menunjukkan bahwa adsorben AH/Sel-ECH memiliki gugus aktif antara lain �OH, -C=O, dan �COOH. Karakterisasi menggunakan XRD menunjukkan puncak difraksi pada daerah 2θ sekitar 11,41; 20,25; 22,55; dan 42,66o yang menunjukkan keberadaan senyawa galaktosa, xilosa, glukosa dan fase polisakarida. Hasil SEM-EDX menunjukkan permukaan adsorben memiliki ukuran pori yang tidak seragam, morfologi permukaan cenderung bersih dan bebas dari serpihan serta menunjukkan adanya kandungan unsur C, O, N dalam AH/Sel-ECH, disamping itu unsur S, N dan logam Cd(II) setelah adsorpsi ion Cd(II) dan MO. Interaksi optimum AH/Sel-ECH dengan ion Cd(II) dan MO masing-masing terjadi pada pH 6 dan pH 2 dengan konsentrasi 120 mg/L untuk Cd(II) dan 150 mg/L untuk MO serta waktu kontak diperoleh 40 menit untuk ion Cd(II) dan 120 menit untuk MO. Adsorpsi ion Cd(II) dan MO oleh AH/Sel-ECH mengikuti model kinetika orde dua semu dan isoterm Freundlich dengan kapasitas adsorpsi ion Cd(II) dan MO masing-masing adalah 8,45 x 10-4 mmol/g dan 9,84 x 10-5 mmol/g. Studi desorpsi menunjukkan bahwa larutan NH4OCl 0,3 M dan etanol 60% merupakan larutan yang paling efektif untuk mendesorpsi ion Cd(II) dan MO.

Kata Kunci : Adsorpsi, Asam Humat, Selulosa, Epiklorohidrin, Taut Silang